JP5678098B2 - 給湯機 - Google Patents
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Description
給水運転では、図2に示すように二方弁4は開となっている。そのため、給水口45から供給された水道水は、下側貯湯部2の給水入口43から徐々に溜められていき、下側貯湯部2から溢れた水道水は、連通配管3を通って、上側貯湯部1に流れ込み、最終的に、上部貯湯部1まで水道水が貯留されることになる。なお、給水運転では、ヒートポンプ10および太陽熱循環回路30は停止している。
給湯運転では、図3に示すように、二方弁4が開となっており、貯湯タンクTNK内に蓄えられたお湯は、出湯用配管46aを通り、三方弁41aにて給水口45から供給された水道水と混合して所定の温度に調整された後に、給湯口44から給湯負荷側に出湯される。なお、給湯運転では、ヒートポンプ10および太陽熱循環回路30は停止している。
ヒートポンプ単独運転は、貯湯タンクTNK内の水をヒートポンプ10のみで加熱する運転パターンである。このヒートポンプ単独運転では、図4に示すように、二方弁4は開となっている。また、水循環回路20では、流路bおよび流路cが使用される。よって、循環ポンプ21を駆動すると、下側貯湯部2にある水は、凝縮器12を流れた後に、三方弁23aを経由して、上側貯湯部1へと戻っていき、連通配管3を流れて再び、下側貯湯部2に戻ってくる。水循環回路20内を流れる水は、ヒートポンプ10を運転することにより、凝縮器12にて加熱される。このように、ヒートポンプ10を運転しながら、貯湯タンクTNK内にある全ての水を水循環回路20で循環させることにより、貯湯タンクTNK内の水を加熱することができる。なお、ヒートポンプ単独運転では、太陽熱循環回路30は停止している。
このヒートポンプ単独追い焚き運転は、図5に示すように、給水口45から水道水を供給しながら、ヒートポンプ10により貯湯タンクTNK内の水を加熱する運転であるが、給水口45から水道水が供給される点以外は、上記した運転パターン3と同じ運転であるため、ここでの説明は省略する。
運転パターン5は、通常湯沸かし運転モードと高速湯沸かし運転モードとを切替えて行う運転パターンである。なお、運転モードの切替えは、ユーザーのリモコン操作により行われる。通常湯沸かし運転モードでは、図示しないが、二方弁4は開、水循環回路20で使用される流路は、流路bおよび流路cである。よって、ヒートポンプ10を運転すると、運転パターン3で説明したのと同様に、貯湯タンクTNK内の水全てがヒートポンプ10により加熱されることになる。
太陽熱単独運転モードは、太陽熱循環回路30を運転して、貯湯タンクTNK内の水を太陽熱集熱器31で集めた太陽熱のみで加熱する運転パターンである。この太陽熱単独運転モードは、図7に示すように、二方弁4は開となっており、水循環回路20で使用する流路は、流路bおよび流路dである。上側貯湯部1にある水は、熱交換器33を介して、太陽熱集熱器31で集められた太陽熱により加熱される。上側貯湯部1において加熱された水は、循環ポンプ21を駆動することにより、連通配管3を経由して下側貯湯部2へ流れ、流路bおよび流路cを流れて再び、上側貯湯部1へと戻ってくる。このようにして、貯湯タンクTNK内の水は、水循環回路20内を循環しながら、太陽熱循環回路30のみによって加熱されることになる。なお、太陽熱単独運転モードにおいて、ヒートポンプ10は停止している。
太陽熱循環回路30とヒートポンプ10の併用運転は、上側貯湯部1内にある水を太陽熱循環回路30にて加熱しながら、下側貯湯部2内にある水をヒートポンプ10にて加熱する運転パターンである。この併用運転では、図8に示すように、二方弁4は閉となっており、水循環回路20で使用する流路は、流路aおよび流路cである。そのため、上側貯湯部1にある水は、太陽熱循環回路30の熱交換器33と熱交換して加熱されるのに対して、下側貯湯部2にある水は、ヒートポンプ10の凝縮器12と熱交換して加熱される。このように、運転パターン7では、上側貯湯部1内の水を加熱する運転と、下側貯湯部2内の水を加熱する運転とを、別々の熱源を用いて並行して行うことができる。しかも、二方弁4を閉じて運転しているので、上側貯湯部1が高温になっても、下側貯湯部2の水の温度が上昇することはない。よって、低い給水温度でヒートポンプ10を運転することができるから、サイクル効率が低下することはない。
Claims (5)
- 1つの貯湯タンクを仕切板により上下に仕切り、上側の空間に形成された第1貯湯部および下側の空間に形成された第2貯湯部と、前記第1貯湯部に接続されて前記第1貯湯部を加熱する太陽熱集熱器と、前記第2貯湯部に接続されたヒートポンプと、前記第1貯湯部と前記第2貯湯部とを繋ぐ接続回路と、この接続回路を開閉する開閉手段と、前記第2貯湯部にある水が循環する水循環回路と、前記第1貯湯部の温度を検知する第1温度検知手段と、前記第2貯湯部の温度を検知する第2温度検知手段と、運転の制御を行う制御装置と、を備え、
前記貯湯タンクへ水を供給するための給水入口を前記第2貯湯部に設け、
前記貯湯タンク内に貯留されたお湯を取り出すための第1給湯出口を第1貯湯部に設け、
前記ヒートポンプは、圧縮機、凝縮器、膨張弁、蒸発器を順次接続して環状に形成された冷媒回路を有して成り、
前記水循環回路を前記凝縮器に接続することにより、前記水循環回路を流れる水と前記凝縮器を流れる冷媒との間で熱交換を行うようにし、
前記水循環回路には、前記凝縮器から流れ出た水を前記第1貯湯部へ導くための分岐配管と、前記凝縮器から流れ出た水を、前記第2貯湯部に戻す第1流路および前記分岐配管に流す第2流路のいずれかに切替える第1流路切替弁とが設けられており、
前記制御装置は、
前記第1温度検知手段から入力された温度が前記第2温度検知手段から入力された温度よりも高い場合には、前記開閉手段により前記接続回路を閉じ、前記第1流路切替弁により水の流路を前記第1流路に切替えて、前記第2貯湯部にある水をヒートポンプにより加熱する運転を行い、
前記第1温度検知手段から入力された温度が前記第2温度検知手段から入力された温度よりも低い場合には、前記開閉手段により前記接続回路を開け、前記第1流路切替弁により水の流れを前記第2流路に切替えて、前記第1貯湯部および前記第2貯湯部にある水をヒートポンプにより加熱する運転を行うよう制御する
ことを特徴とする給湯機。 - 1つの貯湯タンクを仕切板により上下に仕切り、上側の空間に形成された第1貯湯部および下側の空間に形成された第2貯湯部と、前記第1貯湯部に接続されて前記第1貯湯部を加熱する太陽熱集熱器と、前記第2貯湯部に接続されたヒートポンプと、前記第1貯湯部と前記第2貯湯部とを繋ぐ接続回路と、この接続回路を開閉する開閉手段と、前記第2貯湯部にある水が循環する水循環回路と、運転の制御を行う制御装置と、を備え、
前記貯湯タンクへ水を供給するための給水入口を前記第2貯湯部に設け、
前記貯湯タンク内に貯留されたお湯を取り出すための第1給湯出口を第1貯湯部に設け、
前記ヒートポンプは、圧縮機、凝縮器、膨張弁、蒸発器を順次接続して環状に形成された冷媒回路を有して成り、
前記水循環回路を前記凝縮器に接続することにより、前記水循環回路を流れる水と前記凝縮器を流れる冷媒との間で熱交換を行うようにし、
前記水循環回路には、前記凝縮器から流れ出た水を前記第1貯湯部へ導くための分岐配管と、前記凝縮器から流れ出た水を、前記第2貯湯部に戻す第1流路および前記分岐配管に流す第2流路のいずれかに切替える第1流路切替弁とが設けられており、
前記制御装置は、
前記開閉手段により前記接続回路を開け、前記第1流路切替弁により水の流れを前記第2流路に切替えて、前記第1貯湯部および前記第2貯湯部にある水をヒートポンプにより加熱する通常湯沸かし運転モードと、
前記開閉手段により前記接続回路を閉じ、前記第1流路切替弁により水の流路を前記第1流路に切替えると共に、前記通常湯沸かし運転モードよりも前記圧縮機の回転数を高速で運転して、前記第2貯湯部にある水を前記ヒートポンプにより加熱する高速湯沸かし運転モードとによる運転の制御が可能であり、
前記第2貯湯部に、前記高速湯沸かし運転モードで沸き上がったお湯を取り出すための第2給湯出口を設けた
ことを特徴とする給湯機。 - 1つの貯湯タンクを仕切板により上下に仕切り、上側の空間に形成された第1貯湯部および下側の空間に形成された第2貯湯部と、前記第1貯湯部に接続されて前記第1貯湯部を加熱する太陽熱集熱器と、前記第2貯湯部に接続されたヒートポンプと、前記第1貯湯部と前記第2貯湯部とを繋ぐ接続回路と、この接続回路を開閉する開閉手段と、前記第2貯湯部にある水が循環する水循環回路と、運転の制御を行う制御装置と、を備え、
前記貯湯タンクへ水を供給するための給水入口を前記第2貯湯部に設け、
前記貯湯タンク内に貯留されたお湯を取り出すための第1給湯出口を第1貯湯部に設け、
前記ヒートポンプは、圧縮機、凝縮器、膨張弁、蒸発器を順次接続して環状に形成された冷媒回路を有して成り、
前記水循環回路を前記凝縮器に接続することにより、前記水循環回路を流れる水と前記凝縮器を流れる冷媒との間で熱交換を行うようにし、
前記水循環回路には、前記凝縮器から流れ出た水を前記第1貯湯部へ導くための分岐配管と、前記凝縮器から流れ出た水を、前記第2貯湯部に戻す第1流路および前記分岐配管に流す第2流路のいずれかに切替える第1流路切替弁と、前記凝縮器をバイパスして前記第1流路切替弁の上流側へと水を導くためのバイパス配管と、水の流路を、前記凝縮器を経由する第3流路および前記バイパス配管を経由する第4流路のいずれかに切替える第2流路切替弁とが設けられており、
前記制御装置は、
前記開閉手段により前記接続回路を開け、前記第1流路切替弁により水の流れを前記第2流路に切替えると共に、前記第2流路切替弁により水の流れを前記第4流路に切替えて、前記第1貯湯部および前記第2貯湯部にある水を前記太陽熱集熱器により加熱する太陽熱単独運転モードによる運転の制御が可能である
ことを特徴とする給湯機。 - 1つの貯湯タンクを仕切板により上下に仕切り、上側の空間に形成された第1貯湯部および下側の空間に形成された第2貯湯部と、前記第1貯湯部に接続されて前記第1貯湯部を加熱する太陽熱集熱器と、前記第2貯湯部に接続されたヒートポンプと、前記第1貯湯部と前記第2貯湯部とを繋ぐ接続回路と、この接続回路を開閉する開閉手段と、前記第2貯湯部にある水が循環する水循環回路と、前記第1貯湯部の温度を検知する第1温度検知手段と、前記第2貯湯部の温度を検知する第2温度検知手段と、運転の制御を行う制御装置と、を備え、
前記貯湯タンクへ水を供給するための給水入口を前記第2貯湯部に設け、
前記貯湯タンク内に貯留されたお湯を取り出すための第1給湯出口を第1貯湯部に設け、
前記ヒートポンプは、圧縮機、凝縮器、膨張弁、蒸発器を順次接続して環状に形成された冷媒回路を有して成り、
前記水循環回路を前記凝縮器に接続することにより、前記水循環回路を流れる水と前記凝縮器を流れる冷媒との間で熱交換を行うようにし、
前記水循環回路には、前記凝縮器から流れ出た水を前記第1貯湯部へ導くための分岐配管と、前記凝縮器から流れ出た水を、前記第2貯湯部に戻す第1流路および前記分岐配管に流す第2流路のいずれかに切替える第1流路切替弁と、前記凝縮器をバイパスして前記第1流路切替弁の上流側へと水を導くためのバイパス配管と、水の流路を、前記凝縮器を経由する第3流路および前記バイパス配管を経由する第4流路のいずれかに切替える第2流路切替弁とが設けられており、
前記制御装置は、
前記開閉手段により前記接続回路を閉じ、前記第1流路切替弁により水の流路を前記第1流路に切替えると共に、前記第2流路切替弁により水の流路を前記第3流路に切替えて、
前記第1温度検知手段から入力された現在の前記第1貯湯部の温度に基づいて、目標温度より低い中間温度まで前記第1貯湯部にある水を加熱するのに必要な第1時間を算出すると共に、前記第1貯湯部にある水を前記太陽熱集熱器により加熱する運転を行い、
前記第2温度検知手段から入力された現在の前記第2貯湯部の温度に基づいて、前記中間温度まで前記第2貯湯部にある水を加熱するのに必要な第2時間を算出すると共に、前記第2時間と第1時間の差の分だけ遅れて前記ヒートポンプにより前記第2貯湯部にある水を加熱する運転を開始するようにし、
前記第1貯湯部および前記第2貯湯部の温度が共に前記中間温度に到達する予定時刻になったときに、前記ヒートポンプの運転を停止し、前記開閉手段により前記接続回路を開け、前記第1流路切替弁により水の流れを前記第2流路に切替えると共に、前記第2流路切替弁により水の流れを前記第4流路に切替えて、
前記第1貯湯部および前記第2貯湯部にある水が前記目標温度に到達するまで前記太陽熱集熱器で加熱する運転を行うよう制御する
ことを特徴とする給湯機。 - 1つの貯湯タンクを仕切板により上下に仕切り、上側の空間に形成された第1貯湯部および下側の空間に形成された第2貯湯部と、前記第1貯湯部に接続された太陽熱集熱器と、前記第1貯湯部と前記第2貯湯部とを繋ぐ接続回路と、この接続回路を開閉する開閉手段と、前記第2貯湯部にある水を循環させるための水循環回路と、この水循環回路に接続されたヒートポンプと、を備え、
前記水循環回路は、前記ヒートポンプを流れた水を前記第2貯湯部に戻す第1流路と、前記ヒートポンプを流れた水を前記第1貯湯部に戻す第2流路と、が形成され、
前記第2貯湯部の温度が前記第1貯湯部の温度より低いときは、前記開閉手段により前記接続回路を閉じて、前記ヒートポンプを流れた水を前記第1流路から前記第2貯湯部へと戻すことで、前記ヒートポンプが前記第2貯湯部にある水を加熱し、
前記第2貯湯部の温度が前記第1貯湯部の温度より高いときは、前記ヒートポンプを流れた水を前記第2流路から前記第1貯湯部へと戻すと共に、前記開閉手段により前記接続回路を開けて前記第1貯湯部から前記第2貯湯部へ水を導入することで、前記ヒートポンプが前記第1貯湯部及び前記第2貯湯部にある水を加熱するようにした、ことを特徴とする給湯機。
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